矩形水池設(shè)計(jì)

1、矩形水池設(shè)計(jì)(JSC-17)項(xiàng)目名稱(chēng) 構(gòu)件編號(hào) 日期設(shè) 計(jì)校 對(duì)審核執(zhí)行規(guī)范：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50010-2010), 本文簡(jiǎn)稱(chēng)混凝土規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50007-2011), 本文簡(jiǎn)稱(chēng)地基規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-2012), 本文簡(jiǎn)稱(chēng)荷載規(guī)范給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50069-2002), 本文簡(jiǎn)稱(chēng)給排水結(jié)構(gòu)規(guī)范給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程(CECS 138-2002),本文簡(jiǎn)稱(chēng)水池結(jié)構(gòu)規(guī)鋼筋：d - HPB300; D - HRB335; E - HRB400; F - RRB400; G - HRB500; Q - HRBF

2、400; R -HRBF5001基本資料1.1幾何信息水池類(lèi)型：無(wú)頂蓋半地上長(zhǎng)度 L=14.000m,寬度 B=10.000m,高度 H=2.500m,底板底標(biāo)高=-2.500m池底厚h3=400mm,池壁厚t1=250mm,底板外挑長(zhǎng)度t2=500mm注：地面標(biāo)高為土 0.000。剖面圖)平面圖)(土水信息土天然重度18.00 kN/m 3 , 土飽和重度牌印期-2.5001.220.00kN/m3, 土內(nèi)摩擦角30度地基承載力特征值fak=100.0kPa,寬度修正系數(shù) 刀b=0.00,埋深修正系數(shù) 刀d=1.00地下水位標(biāo)高-3.000m,池內(nèi)水深1.500m,池內(nèi)水重度10.00kN/

3、m 3,浮托力折減系數(shù)1.00,抗浮安全系數(shù)Kf=1.051.3荷載信息活荷載：地面10.00kN/m2, 恒荷載分項(xiàng)系數(shù)：水池自重 活荷載分項(xiàng)系數(shù)：地下水壓 活載調(diào)整系數(shù)：其它1.00組合值系數(shù)0.901.20,1.27,其它1.27其它1.27活荷載準(zhǔn)永久值系數(shù)：頂板0.40,地面0.40, 地下水1.00, 溫濕度1.001.4考慮溫濕度作用：池內(nèi)外溫差10.0度，內(nèi)力折減系數(shù)0.65,碎線膨月系數(shù)1.00(10 -5/ C) 鋼筋碎信息混凝土 ：等級(jí)C30,重度26.00kN/m 3,泊松比0.20縱筋保護(hù)層厚度(mm):池壁(內(nèi)35,外35), 底板(上40,下40)鋼筋級(jí)別: HR

4、B400, 裂縫寬度限值: 0.20mm, 配筋調(diào)整系數(shù): 1.00構(gòu)造配筋采用混凝土規(guī)范GB50010-20102 計(jì)算內(nèi)容(1) 地基承載力驗(yàn)算(2) 抗浮驗(yàn)算(3) 荷載計(jì)算(4) 內(nèi)力 (考慮溫度作用)計(jì)算(5) 配筋計(jì)算(6) 裂縫驗(yàn)算(7) 混凝土工程量計(jì)算(8) 計(jì)算過(guò)程及結(jié)果單位說(shuō)明: 彎矩 :kN.m/m 鋼筋面積:mm2 裂縫寬度:mm計(jì)算說(shuō)明：雙向板計(jì)算按查表恒荷載 : 水池結(jié)構(gòu)自重, 土的豎向及側(cè)向壓力, 內(nèi)部盛水壓力.活荷載 : 頂板活荷載, 地面活荷載, 地下水壓力, 溫濕度變化作用.裂縫寬度計(jì)算按長(zhǎng)期效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合.8.1 地基承載力驗(yàn)算3.1.1(1)(2)(

5、3)基底壓力計(jì)算水池自重GC十算池壁自重G2=641.55kN底板自重G3=1716.00kN水池結(jié)構(gòu)自重Gc=G2+G3=2357.55 kN池內(nèi)水重G創(chuàng)算池內(nèi)水重Gw=1923.75 kN覆土重量計(jì)算池頂覆土重量Gt1= 0 kN池頂?shù)叵滤亓縂s1= 0 kN底板外挑覆土重量Gt2= 945.00 kN基底以上的覆蓋土總重量Gt = Gt1 + Gt2 = 945.00 kN基底以上的地下水總重量Gs = Gs1 + Gs2 = 0.00 kN(4)(5)活荷載作用Gh地面活荷載作用力活荷載作用力總和基底壓力Pk基底面積: A=(L+2Gh2= 250.00 kNGh=Gh2=250.0

6、0 kN2X t2) X (B+2 X t2)=15.000 X 11.000 = 165.00 m基底壓強(qiáng): Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A=(2357.55+1923.75+945.00+0.00+250.00)/165.000= 33.19 kN/m3.1.2(1)修正地基承載力計(jì)算基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度rmrm=18.00kN/m3(2) 計(jì)算基礎(chǔ)底面以下土的重度r考慮地下水作用，取浮重度，r=20.00-10=10.00kN/m 3(3) 根據(jù)地基規(guī)范的要求，修正地基承載力:fa = fak +刀 b 丫(b - 3) + 打 d 丫 m(d - 0.5)=100.

7、00+0.00 X 10.00 X (6.000-3)+1.00 X 18.00 X (2.500-0.5)=136.00 kPa地基承載力滿(mǎn)足要求。3.1.3 結(jié)論：Pk=33.19 fa=136.00 kPa,3.2 抗浮驗(yàn)算由于地下水位低于池底標(biāo)高，不需要進(jìn)行本項(xiàng)驗(yàn)算3.3 荷載計(jì)算3.3.1 池壁荷載計(jì)算：(1) 池外荷載：主動(dòng)土壓力系數(shù)Ka= 0.33側(cè)向土壓力荷載組合(kN/m2):部位(標(biāo)高)土壓力標(biāo)準(zhǔn) 值水壓力標(biāo)準(zhǔn) 值活載標(biāo)準(zhǔn)值基本組合準(zhǔn)永久組合地面(0.000)0.000.003.3313.811.331池壁頂端(-0.000)0.000.003.333.811.33底板頂囿

8、(-2.100)12.600.003.3319.8113.93(2) :標(biāo) =15.00 kN/m ,= 19.05 kN/m3.3.2 底板荷載計(jì)算(池內(nèi)無(wú)水，池外填土 ):水池結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值 Gc= 2357.55kN基礎(chǔ)底面以上土重標(biāo)準(zhǔn)值 Gt= 945.00kN基礎(chǔ)底面以上水重標(biāo)準(zhǔn)值 Gs= 0.00kN基礎(chǔ)底面以上活載標(biāo)準(zhǔn)值 Gh= 250.00kN水池底板以上全部豎向壓力基本組合：Qb = (2357.55 X 1.20+945.00 X 1.27+0.00 X 1.27+250.00 X 1.27 X 0.90 X 1.00)/165.000=26.15kN/m水池底板以上全部豎

9、向壓力準(zhǔn)永久組合Qbe = (2357.55+945.00+0.00X 1.00+10.00 X 25.000 X 0.40)/165.000=20.62kN/m板底均布凈反力基本組合：Q = 26.15-0.400 X 26.00 X 1.20 _ _2=13.67 kN/m板底均布凈反力準(zhǔn)永久組合：Qe = 20.62-0.400 X 26.00 2 =10.22 kN/m3.4 內(nèi)力，配筋及裂縫計(jì)算彎矩正負(fù)號(hào)規(guī)則：1.2.3.(1)L池外土壓力作用 池內(nèi)水壓力作用 池壁溫濕度作用 側(cè)池壁內(nèi)力：池壁：內(nèi)側(cè)受拉為正，外側(cè)受拉為負(fù) 底板：上側(cè)受拉為正，下側(cè)受拉為負(fù) 荷載組合方式：(池內(nèi)無(wú)水，池

10、外填土 )(池內(nèi)有水，池外無(wú)土 )(池內(nèi)外溫差=池內(nèi)溫度-池外溫度)三邊固定，頂邊簡(jiǎn)支計(jì)算跨度：Lx= 13.750 m, Ly= 2.100 m ,池壁類(lèi)型：淺池壁，其它荷載作用下，按豎向單向板計(jì)算溫濕度應(yīng)力按雙向板計(jì)算池外土壓力作用角隅處彎矩(kN.m/m):基本組合：-3.75,準(zhǔn)永久組合:-2.39池內(nèi)水壓力作用角隅處彎矩(kN.m/m):基本組合：2.94, 準(zhǔn)永久組合：2.32基本組合作用彎矩表(kN.m/m)部位池外土壓力池內(nèi)水壓力溫濕度作用基本組合內(nèi)側(cè)-水平跨中0.00-0.00水平邊緣-2.94-2.94豎直跨中3.28-3.28豎直上邊緣-0.00-0.00:豎直卜邊緣-5

11、.60-5.60外側(cè)-水平跨中-0.00-12.55-12.551水平邊緣-3.75-18.44-22.19豎直跨中-2.50-10.92-13.42豎直上邊緣0.00-0.00-0.00豎直卜邊緣-6.80-19.53-26.34準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kN.m/m)部位池外土壓力池內(nèi)水壓力溫濕度作用準(zhǔn)永久組合內(nèi)側(cè)-水平跨中0.00-0.00水平邊緣-2.32-2.32豎直跨中2.07-2.07豎直上邊緣-0.00-0.00豎直卜邊緣-4.41-4.41外側(cè)-水平跨中-0.00-10.98-10.981水平邊緣-2.39-16.14-18.53豎直跨中-1.97-9.55-11.53豎直上邊緣

12、0.00-0.00-0.00豎直卜邊緣-4.44-17.09-21.53(2)B側(cè)池壁內(nèi)力：計(jì)算跨度：Lx= 9.750 m, Ly= 2.100 m ,三邊固定,頂邊簡(jiǎn)支池壁類(lèi)型：淺池壁，其它荷載作用下，按豎向單向板計(jì)算溫濕度應(yīng)力按雙向板計(jì)算池外土壓力作用角隅處彎矩(kN.m/m):基本組合：-3.75, 準(zhǔn)永久組合：-2.39池內(nèi)水壓力作用角隅處彎矩(kN.m/m):基本組合：2.94,準(zhǔn)永久組合：2.32基本組合作用彎矩表(kN.m/m)部位池外土壓力池內(nèi)水壓力溫濕度作用基本組合內(nèi)側(cè)-水平跨中0.00-0.00水平邊緣-2.94-2.94豎直跨中3.28-3.28豎直上邊緣-0.00-0

13、.00豎直卜邊緣-5.60-5.60外側(cè)-水平跨中-0.00-12.55-12.551水平邊緣-3.75-18.44-22.19豎直跨中-2.50-10.92-13.42豎直上邊緣0.00-0.00-0.00豎直卜邊緣-6.80-19.53-26.34準(zhǔn)永久組合作用彎矩表 (kN.m/m)部位池外土壓力池內(nèi)水壓力溫濕度作用準(zhǔn)永久組合內(nèi)側(cè)-水平跨中0.00-0.00水平邊緣-2.32-2.32豎直跨中2.07-2.07豎直上邊緣-0.00-0.00豎直卜邊緣-4.41-4.41外側(cè)-水平跨中-0.00-10.98-10.981水平邊緣-2.39-16.14-18.53豎直跨中-1.97-9.55

14、-11.53豎直上邊緣0.00-0.00-0.00豎直卜邊緣-4.44-17.09-21.53底板內(nèi)力：計(jì)算跨度：Lx= 13.750m, Ly= 9.750m , 四邊固定 按雙向板計(jì)算.1.池外填土，池內(nèi)無(wú)水時(shí)，荷載組合作用彎矩表（kN.m/m）部位基本組合準(zhǔn)永久組合上側(cè)-L向跨中23.4417.52B 向跨中44.26:33.09下側(cè)-L向邊緣-73.72-55.12B 向邊緣-94.18-70.41（4）配筋及裂縫：配筋計(jì)算方法：按單筋受彎構(gòu)件計(jì)算板受拉鋼筋.裂縫計(jì)算根據(jù)給排水結(jié)構(gòu)規(guī)范附錄出式1t算.按基本組合彎矩計(jì)算配筋，按準(zhǔn)永久組合彎矩計(jì)算裂縫，結(jié)果如下：L側(cè)池壁配筋及裂縫表（彎矩

15、:kN.m/m,面積:mm/m,裂縫:mm）部位彎矩計(jì)算面積1實(shí)配鋼筋實(shí)配面積裂縫寬度內(nèi)側(cè)-水平跨中0.005001E122205140.00水平邊緣2.94500:E122205140.02豎直跨中3.28500E122205140.02豎直上邊 緣0.00500E122205140.00豎直卜邊 緣5.60500E122205140.04外側(cè)-水平跨中-12.55500E122205140.11-水平邊緣-22.19500E122205140.19豎直跨中-13.42500E122205140.12豎直上邊 緣-0.00500E122205140.00豎直卜邊 緣-26.34500E122

16、005650.18B側(cè)池壁配筋及裂縫表（彎矩:kN.m/m,面積:mm/m,裂縫:mm）部位彎矩計(jì)算面積實(shí)配鋼筋實(shí)配面積裂縫寬度內(nèi)側(cè)-水平跨中0.00500E122205140.00水平邊緣2.94500E122205140.02豎直跨中3.28500E122205140.02豎直上邊 緣0.00500E122205140.00豎直卜邊 緣5.60500E122205140.04外側(cè)-水平跨中-12.555001E122205140.11水平邊緣-22.19500E122205140.19豎直跨中-13.42500E122205140.12豎直上邊 緣-0.00500E122205140.00

17、豎直卜邊 緣-26.34500E122005650.18底板配筋及裂縫表（彎矩：kN.m/m,面積:mm2/m, 裂縫:mm）部位彎矩計(jì)算面積1實(shí)配鋼筋實(shí)配面積裂縫寬度上側(cè)-L向跨中23.44800E141908100.08B 向跨中44.26800E141908100.15L 向邊緣0.00800JE141908100.00B 向邊緣0.008001E141908100.00:下側(cè)-L向跨中0.00800E141908100.00B 向跨中0.00800E141908100.00L 向邊緣-73.72800E1415010260.16B 向邊緣-94.18800E1415010260.20注

18、意：存在裂縫驗(yàn)算不滿(mǎn)足限值 0.20mm的情況!3.5 混凝土工程量計(jì)算(1) 池壁：(L-t1)+(B-t1) X2Xt1Xh2 3=(14.000-0.250)+(10.000-0.250)X 2X 0.250 X 2.100 = 24.67 m(2) 底板：(L+2 X t2) X (B+2 X t2) X h3=(14.000+2X 0.500) X (10.000+2 X 0.500) X 0.400 = 66.00 m 3(3) 池外表面積：(L+2 X t2) X (B+2 X t2) X 2+(2 X B+2X L) X (H-h3)-(L-2 X t1) X (b-2 X t1)+(2 XB+2X L+8Xt2) X h3=(14.000+2X (2.500-0.400)-(14.000-2X 0.400=323.35 m(3) 池內(nèi)表面積：(L-2=(14.000-20.250) X 2X (2.500-0.400) =353.10